JP2008280151A - 自動倉庫の背面ピッキングシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ピッカーの労力を軽減することができ、設備コストの低減にも有効な自動倉庫の背面ピッキングシステムを提供する。
【解決手段】２列の棚の間にスタッカクレーンが設置されている自動倉庫に適用される。ピッカーは、一方の前記棚の背面側で前記棚間口に格納されている物品のピッキングを行うが、ピッキングを行う棚間口を１段目の棚間口のみとするとともに残りの棚間口を物品の保管エリアとし、該１段目の棚間口に対応する１段の作業台を設置する。また、前記１段目の棚間口を前記棚の延在方向に関して複数のピッキングエリアに分割して各ピッキングエリアにピッカーを割り当てるとともにピッキング作業内容を指示するための端末装置を設け、制御装置は物品を保管エリアの空き状態にある棚間口に移送するとともに、ピッキングされるべき物品が保管されている保管エリアの棚間口の物品を１つの棚間口に移し替えるように前記スタッカクレーンを制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動倉庫の背面ピッキングシステムに関する。

受注オーダーに応じた商品を出荷する流通センターや配送センターに適用されるピッキングシステムとして、各種商品を格納している２列の棚の間にスタッカクレーンを配置し、棚の背面側においてピッキング作業者（以下、ピッカーと呼ぶ）が指定された商品のピッキングを行う、自動倉庫の背面ピッキングシステムが提案されている（例えば特許文献１参照）。

図２を参照して、背面ピッキングシステムの一例について説明する。図２（ａ）は自動倉庫の一部及びピッカーの作業エリアを棚の延在方向から見た図であり、図２（ｂ）は棚の一部を図２（ａ）の矢印Ａ方向、つまり棚の背面側から見た図（但し、作業台は図示省略）である。

商品を格納するための２列の棚１００−１、１００−２の間に、上下の昇降及び棚の延在方向に走行可能なスタッカクレーン２００が設けられている。棚１００−１、１００−２は同じ構成であり、棚１００−１について言えば、上下方向については４段に区画され、棚１００−１の延在方向についても複数に区画されることで、各区画が商品３００を格納するための棚間口１００ａとなる。なお、自動倉庫が構築される建屋の天井高さにもよるが、通常、棚の上下方向の段数は４段以上である。各棚間口１００ａは、スタッカクレーン２００による商品３００の自動出し入れを行うことができる構造とされている。この種の商品自動出し入れ機能を持つスタッカクレーンは、例えば特許文献２に開示されている。

ピッカーによるピッキング可能な棚間口１００ａの数を増やすために、通常、棚１００−１の背面側には棚１００−１に沿うように２階層式の作業台４００が設置される。このような作業台はメザニンとも呼ばれている。作業台４００の各階にはその延在方向に延びるようにコンベヤ５００が設置され、ピッカーは作業台４００の階層毎に少なくとも１人配置される。１階のピッカーは１段目の各棚間口１００ａから、２階のピッカーは３段目の各棚間口１００ａからそれぞれ指定された商品３００をピッキングしてコンベヤ５００に載せるピッキング作業を行う。なお、ピッカーの手の届かない高さ位置にある棚間口１００ａ、図２で言えば２段目、４段目の棚間口１００ａは商品の保管エリアとして利用される。

背面ピッキングシステムの制御装置（図示せず）は、あらかじめ作成された１日のピッキング計画に基づいてシステム全体の制御を行うが、作業開始前に、どの棚間口にどの商品が格納され、またどの棚間口が空き状態にあるかを把握している。制御の一部を簡単に説明すると、制御装置は、ピッカー毎に作業台４００に設置される端末装置（図示せず）に対し、そのディスプレイにピッキングすべき商品の種別や個数を表示させる。制御装置はまた、スタッカクレーン２００を制御してピッカーがピッキングを行う棚間口１００ａに対して保管エリアからの商品の補充を行ったり、棚間口１００ａ間での商品の移し替えを行ったりする。つまり、ピッカーはディスプレイに表示された内容のピッキングを終了すると、端末装置を通してこれを制御装置に知らせ、これを受けた制御装置は端末装置を通してピッカーに対し新たなピッキングを指示する。その結果、制御装置は、どの棚間口１００ａにどの商品がどれ位存在するかを常に把握することができ、把握した内容に応じてスタッカクレーン２００を制御する。

しかしながら、上記のような２階層式の作業台による背面ピッキングシステムは、ピッキング可能な棚間口の数が多いというメリットを持つ反面、以下のようなデメリットを持つ。

ピッカーが各階に１人の場合、ピッカーの作業範囲は棚１００−１の延在方向の一端から他端までとなるのでピッキングに伴う移動距離が大きく、大きな労力を必要とする。

２階の作業台で作業するピッカーは、高所での作業となるので危険を伴う。

２階層式のメザニンはそれ自体のコストが高いうえに、コンベヤも２台必要となるので、全体としての設備コストが高くなる。

特開２００２−１６０８０１号公報 特開平６−１５６６１５号公報

そこで、本発明の課題は、ピッカーの労力を軽減することができ、設備コストの低減にも有効な自動倉庫の背面ピッキングシステムを提供することにある。

本発明は、間隔をおいて配置された２列の棚の間に、上下に昇降可能であるとともに棚の延在方向に走行可能なスタッカクレーンが設置され、各棚は上下及び前記棚の延在方向に関して複数の棚間口に区画されている自動倉庫における一方の前記棚の背面側で前記棚間口に格納されている物品のピッキングを行う背面ピッキングシステムであって、あらかじめ作成されたピッキング計画に基づいて少なくとも前記スタッカクレーンを制御するとともにピッカーに対してピッキング作業内容の指示を行う機能を有する制御装置を備えた自動倉庫の背面ピッキングシステムである。本発明による背面ピッキングシステムは、ピッカーによるピッキングを行う棚間口を下から１段目の棚間口のみとするとともに残りの棚間口を物品の保管エリアとして、該１段目の棚間口に対応する１段の作業台を設置し、前記１段目の棚間口を前記棚の延在方向に関して複数のピッキングエリアに分割して各ピッキングエリアにピッカーを割り当てるとともにピッカーに対してピッキング作業内容を指示するための端末装置を設置し、前記制御装置は、あるピッキングエリアにおける端末装置から、当該ピッキングエリアにおける１つの棚間口において前記ピッキング作業内容で指示されたピッキングが終了したことを示す報告を受けると、前記１つの棚間口に残っている物品を保管エリアの空き状態にある棚間口に移送するとともに、以降においてピッキングされるべき物品が保管されている保管エリアの棚間口の物品を前記１つの棚間口に移し替えるように前記スタッカクレーンを制御することを特徴とする。

本発明による背面ピッキングシステムにおいては、前記複数のピッキングエリアにはそれぞれ、少なくとも２つの棚間口が割り当てられることが好ましい。

本発明による背面ピッキングシステムにおいてはまた、前記複数のピッキングエリアに対し、前記制御装置による前記スタッカクレーンの制御がタイムシェアリングにて実行されることを特徴とする。

本発明による背面ピッキングシステムにおいては、ピッカーがピッキングを行う棚間口を棚の１段目のみとしたことにより、作業台は１階層で済みコンベヤも１台で済むので設備コストを大幅に低減することができるうえに、高所作業を無くすことによる安全性の向上を実現することができる。

また、ピッカーがピッキングを行う棚間口を棚の１段目のみとし、これを複数のピッキングエリアに分割してそれぞれのピッキングエリアに割り当てられたピッカーがピッキングを行うことにより、ピッカーのピッキング作業に伴う移動距離が短くなり、ピッカーの労力を低減することができる。

図１を参照して、本発明による背面ピッキングシステムの実施形態について説明する。図２と同様、図１（ａ）は本発明による背面ピッキングシステムにおける自動倉庫の一部及びピッカーの作業エリアを棚の延在方向から見た図であり、図１（ｂ）は棚の一部を棚の背面側から見た図（但し、作業台は図示省略）である。

図２に示した自動倉庫と同様、２列の棚１０−１、１０−２の間に、上下の昇降及び棚の延在方向に走行可能な１台のスタッカクレーン２０が設けられている。棚１０−１、１０−２は同じ構成であり、棚１０−１について言えば、その延在方向及び上下方向に区画された複数の棚間口１０ａを有する。各棚間口１０ａは、スタッカクレーン２０による商品３０の自動出し入れを行うことができる構造とされている。

図１でも、理解しやすくするために、棚１０−１、１０−２は上下４段の構成としているが、通常は４段以上である。また、スタッカクレーン２０による商品３０の自動出し入れについても、周知のスタッカクレーン、例えば前述した特許文献２に開示されているスタッカクレーンで実現することができるので、詳しい図示、説明は省略する。

本実施形態では、作業台４０は１階層式のメザニンであり、ピッカーによるピッキング可能なエリアも１段目の棚間口１０ａのみである。このため、２段目以上の棚間口１０ａは商品保管のための保管エリアとされる。作業台４０には棚１０−１の延在方向に沿ってコンベヤ５０が設置される。

本実施形態ではまた、ピッカーによるピッキングエリアが棚１０−１の延在方向に関して複数に分割され、分割された複数のピッキングエリアにそれぞれピッカーが配置される。

本実施形態でも、背面ピッキングシステムの制御装置（図示せず）は、あらかじめ作成された１日のピッキング計画に基づいてシステム全体の制御を行うが、作業開始前に、どの棚間口にどの商品が格納され、またどの棚間口が空き状態にあるかを把握している。制御装置は、ピッカー毎に作業台５０に設置された端末装置（図示せず）に対し、そのディスプレイにピッキングすべき商品の種別や個数を表示させる。制御装置はまた、スタッカクレーン２０を制御してピッカーがピッキングを行う棚間口１０ａに対して保管エリアからの商品の補充を行ったり、棚間口１０ａ間での商品の移し替えを行ったりする。ピッカーはディスプレイに表示された内容のピッキングを終了すると、端末装置を通してこれを制御装置に知らせ、これを受けた制御装置は端末装置を通してピッカーに対し新たなピッキングを指示する。これにより、制御装置は、どの棚間口１０ａにどの商品がどれ位存在するかということやどの棚間口１０ａが空き状態にあるのかを常に把握することができ、把握した内容に応じてスタッカクレーン２０を制御する。

ここで、１人のピッカーによるピッキングを考えた場合、通常、ピッカーには複数種類の商品に対応した複数の棚間口が割り当てられる。しかし、ピッカーがある棚間口に対してピッキングを行っている時には、他の棚間口は遊んでいる状態である。このことから棚間口の低減と有効活用とを考えた場合には、ピッカーと棚間口とを１対１の対応にすることが考えられるが、ピッカーと棚間口を１対１の対応にしたのでは、ピッキング終了後、次の商品がスタッカクレーンにより棚間口に移送されるまではピッカーが作業待ちの状態となってしまうので作業効率の点で問題がある。

本実施形態では、１人のピッカーに少なくとも２つの棚間口を割り当てることにより、ピッキング作業の終了後、次のピッキングのための待ち時間を最小にするとともに、棚間口の数の低減を実現している。例えば、ピッカーに棚間口Ａ、Ｂが割り当てられた場合、ピッカーが棚間口Ａの商品に対してピッキング作業を行っている間に、制御装置はスタッカクレーンに対して保管エリアから次にピッキングされるべき商品を取り出して空いている棚間口Ｂに搬送するという動作を実行させる。このような動作は、他のピッカーについても同様であり、制御装置によるスタッカクレーンの制御により実現される。なお、１人のピッカーにいくつの棚間口を割り当てるかは、棚１０−１における１段目の棚間口１０ａの総数とピッカーの人数で決まるが、実際には、設備（スタッカクレーン）によるピッカーの待ち時間を無くすことを考慮して決められる。

以上のような観点から、本実施形態では、棚１０−１の延在方向に関して分割された複数のピッキングエリアにそれぞれ、隣り合う２つの棚間口１０ａが割り当てられるとともに、１人のピッカーが割り当てられる。複数のピッキングエリアにはまた、それぞれ端末装置が設置され、制御装置と接続される。

以下に、制御装置の制御動作について説明する。

制御装置は、あらかじめ作成された１日のピッキング計画に基づいて複数のピッカーに対するピッキング作業の割り当てを決める。ピッキング作業開始前に、各ピッカーに割り当てられた２つの棚間口（以下では、Ａ、Ｂと呼ぶ）には１番目と２番目にピッキングされるべき商品があらかじめ格納されているものとする。決められた割り当てに基づいて、制御装置は各ピッカーの端末装置にピッキング作業の内容（ピッキングすべき商品の種別、個数等）を指示する。あるピッカーから１番目のピッキング作業終了の報告を受けると、制御装置はスタッカクレーンに対してその棚間口Ａに残っている商品を取り出して保管エリアの空いている棚間口（あるいはその商品に割り当てられている棚間口）に移送させ、続いて、上記あるピッカーに対して３番目にピッキングさせるべき商品を保管エリアの棚間口から取り出して空き状態となった棚間口Ａに搬送させるという制御動作を実行する。この制御動作の間に、上記あるピッカーは棚間口Ｂに対して２番目のピッキングを行っており、ピッキングが終了したらその旨を制御装置に報告する。

上記あるピッカーから２番目のピッキング作業終了の報告を受けると、制御装置はスタッカクレーンに対して棚間口Ｂに残っている商品を取り出して保管エリアの空いている棚間口（あるいはその商品に割り当てられている棚間口）に移送させ、続いて、上記あるピッカーに対して４番目にピッキングさせるべき商品を保管エリアの棚間口から取り出して空き状態となった棚間口Ｂに搬送させるという制御動作を実行する。勿論、上記の制御動作において、制御装置は、保管エリアに移送した商品と棚間口との関係を記憶している。

以上のような制御動作が、複数のピッカーに対しタイムシェアリングにて実行される。商品の移送が時間的に重なる場合、制御装置はピッキング終了の報告の早い方を優先させる。

以上説明してきたように、本実施形態による背面ピッキングシステムにおいては、ピッカーがピッキングを行う棚間口を棚の１段目のみとしたことにより、作業台は１階層で済みコンベヤも１台で済むので設備コストを大幅に低減することができるうえに、高所作業を無くすことによる安全性の向上を実現することができる。

また、ピッカーがピッキングを行う棚間口を棚の１段目のみとし、これを複数のピッキングエリアに分割してそれぞれのピッキングエリアに割り当てられたピッカーがピッキングを行うことにより、ピッカーのピッキング作業に伴う移動距離が短くなり、ピッカーの労力を低減することができる。

なお、ピッキングを行う棚間口を棚の１段目のみとしたことによるピッキング棚間口数の減少については、１台のスタッカクレーンによる保管エリアの棚間口とピッキングエリアの棚間口との間の商品の入れ替えによってピッキング可能な棚間口が２段分ある、図２のような背面ピッキングシステムと同等の効果を発揮させることができる。つまり、制御装置の制御動作によりスタッカクレーンを制御して、保管エリア、つまり２段目以上の棚間口に保管されている商品をタイミング良く１段目の棚間口、つまりピッキングエリアの棚間口と入れ替えることにより実現される。

図１は、本発明による背面ピッキングシステムの実施形態を説明するための図であり、図１（ａ）は背面ピッキングシステムにおける自動倉庫の一部及びピッカーの作業エリアを棚の延在方向から見た図、図１（ｂ）は棚の一部を棚の背面側から見た図である。 図２は、従来の背面ピッキングシステムを説明するための図であり、図２（ａ）は背面ピッキングシステムにおける自動倉庫の一部及びピッカーの作業エリアを棚の延在方向から見た図、図２（ｂ）は棚の一部を棚の背面側から見た図である。

符号の説明

１０−１、１０−２、１００−１、１００−２ 棚
１０ａ、１００ａ 棚間口
２０、２００ スタッカクレーン
３０、３００ 商品
４０、４００ 作業台
５０、５００ コンベヤ

Claims (3)

1. 間隔をおいて配置された２列の棚の間に、上下に昇降可能であるとともに棚の延在方向に走行可能なスタッカクレーンが設置され、各棚は上下及び前記棚の延在方向に関して複数の棚間口に区画されている自動倉庫における一方の前記棚の背面側で前記棚間口に格納されている物品のピッキングを行う背面ピッキングシステムであって、あらかじめ作成されたピッキング計画に基づいて少なくとも前記スタッカクレーンを制御するとともにピッカーに対してピッキング作業内容の指示を行う機能を有する制御装置を備えた自動倉庫の背面ピッキングシステムにおいて、
   ピッカーによるピッキングを行う棚間口を下から１段目の棚間口のみとするとともに残りの棚間口を物品の保管エリアとして、該１段目の棚間口に対応する１段の作業台を設置し、
   前記１段目の棚間口を前記棚の延在方向に関して複数のピッキングエリアに分割して各ピッキングエリアにピッカーを割り当てるとともにピッカーに対してピッキング作業内容を指示するための端末装置を設置し、
   前記制御装置は、あるピッキングエリアにおける端末装置から、当該ピッキングエリアにおける１つの棚間口において前記ピッキング作業内容で指示されたピッキングが終了したことを示す報告を受けると、前記１つの棚間口に残っている物品を保管エリアの空き状態にある棚間口に移送するとともに、以降においてピッキングされるべき物品が保管されている保管エリアの棚間口の物品を前記１つの棚間口に移し替えるように前記スタッカクレーンを制御することを特徴とする自動倉庫の背面ピッキングシステム。
2. 前記複数のピッキングエリアにはそれぞれ、少なくとも２つの棚間口が割り当てられることを特徴とする請求項１に記載の自動倉庫の背面ピッキングシステム。
3. 前記複数のピッキングエリアに対し、前記制御装置による前記スタッカクレーンの制御がタイムシェアリングにて実行されることを特徴とする請求項１に記載の自動倉庫の背面ピッキングシステム。

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